30.12.2020

Метасоматическая и рудная зональность Питкярантского района


Питкярантский рудный район расположен на юге Балтийского щита в краевой части Северо-Ладожского свекофенского прогиба в зоне сочленения его с Карельским срединным массивом. Район характеризуется широким развитием месторождений и рудопроявлений с железным, полиметаллическим и оловянным оруденением, а также редкометальной минерализацией.

В геологическом строении района выделяются два структурных яруса. Нижний представлен гнейсо-гранитами архея (?), частично реоморфизованными в среднем протерозое. Эти образования обнажаются в ядрах купольных структур. Верхний — сложен вулканогенно-осадочными и осадочными образованиями питкярантской свиты и перекрывающей ее ладожской серии среднего протерозоя, претерпевшими интенсивную складчатость и региональный метаморфизм высоких ступеней амфиболитовой фации.

Рудные объекты района приурочены к карбонатным горизонтам питкярантской свиты и локализуются главным образом в пределах западного экзоконтакта Салминского массива гранитов рапакиви верхнепротерозойского возраста.

Массив представляет собой полого падающее на юго-запад пластинообразное тело площадью около 3000 км2. В пределах его выделяются три интрузивных фазы, где от первой к третьей наблюдается геохимическая специализация гранитов на комплекс редких металлов. Рудоносными являются мелкозернистые, порфировидные и неравномернозернистые, нередко интенсивно альбитизированные лейкограниты третьей фазы.


Анализ геологического строения месторождений и рудопроявлений района и вещественного состава слагающих их метасоматитов свидетельствует о сложном и многоэтапном характере метасоматизма и рудообразования. В настоящее время в районе выделяются три главные генетические группы метасоматических пород (табл. 8):

1) магнезиальные скарны и скарноиды, формирование которых связано с явлениями регионального метаморфизма и отчасти локального ультраметаморфизма в гнейсо-гранитовых куполах;

2) магнезиальные скарны магматического и позднемагматического этапов становления Салминского массива гранитов рапакиви;

3) известковые скарны, флюорит-везувиан-магнетитовые метасоматиты, апоскарновые грейзены различного состава и постгрейзеновые преимущественно кварц-карбонатные метасоматиты, формирование которых связано с постмагматической деятельностью интрузии рапакиви.

Рудоносными являются почти исключительно метасоматиты третьей группы. Наиболее ранними и широкораспространенными из них являются известковые скарны и околоскарновые породы с сопутствующим железо-полиметаллическим и оловянным оруденением.

Оловянное оруденение отмечается в гранатовых, реже пироксен-магнетитовых скарнах и ортоклаз-гранатовых околоскарновых метасоматитах, как в рассеянной форме в андрадитах, так и в виде касситерита.

Своеобразны метасоматические образования — флюорит-везувиановые и флюорит-везувиан-магнетитовые ритмичнополосчатые породы с бедной оловянно-редкометальной минерализацией.

Апоскарновые грейзены также довольно широко распространены в районе. Среди них можно выделить как типичные апоскарновые грейзены топаз-флюорит-мусковитовые, кварц-топазовые и другие с олово-редкометальной минерализацией; так и генетически с ними неотделимые и связанные фациальной зональностью амфиболовые, флюорит-амфиболовые и другие метасоматиты с оловянным и олово-полиметаллическим оруденением, возникшие в ходе единого геологического процесса на периферии зон проявления грейзенизации.

Постгрейзеновые карбонатно-кварцевые, кварцевые и другие метасоматиты развиты почти на всех рудных объектах. С ними ассоциируется полиметаллическое (медное и цинковое) и в меньшей степени олово-полиметаллическое оруденение.

В районе проявлена метасоматическая и рудная зональность разных порядков: рудных тел, месторождений и рудопроявлений, района в целом.

Наиболее отчетливо зональность проявляется в пределах отдельных рудных тел и, в первую очередь, апоскарновых грейзенов. В зависимости от глубины залегания кровли рудоносных гранитов рапакиви третьей фазы выделяются три типа зональности:

Подобная картина метасоматической и рудной зональности,

по-видимому, связана с дифференциальной подвижностью компонентов в ходе прогрессивного метасоматизма кислотной стадии. Олово проявляет свои халькофильные свойства, преимущественно локализуясь в фронтальных зонах метасоматической колонки в ассоциации с полиметаллами, в отличие от редких металлов локализующихся исключительно в тыловых зонах колонки.

В меньшей мере изучена зональность метасоматических рудных тел известковых скарнов. Наиболее характерными типами зональности оловоносных скарнов и околоскарновых пород являются следующие:

Оловянное оруденение в форме касситерита и оловоносного андрадита приурочено главным образом к центральным (гранатсодержащим) зонам метасоматических тел. Интересно отметить, что содержание олова в гранатах растет по мере удаления рудных объектов от рудоносных гранитов.

Метасоматическая и рудная зональности отдельных месторождений зависят от глубины положения кровли рудоносных гранитов. Рассмотрим метасоматическую и рудную зональности одного из изученных рудопроявлений. В Западной рудной зоне горизонтальная зональность проявлена довольно отчетливо. Toпаз-флюорит-мусковнтовые и другие апоскарновые грейзены с олово-редкометальной минерализацией наиболее широко проявлены в центральной части рудной зоны (в области винтового перегиба скарновой пачки, насыщенной разрывными нарушениями). Дальше к флангам, по простиранию рудной зоны приурочено полиметаллическое оруденение в карбонатно-кварцевых, карбонатных и других метасоматитах. И, наконец, на самых флангах рудной зоны локализуется бедное оловянное оруденение в гранатовых скарнах. Вертикальная зональность в рассматриваемой рудной зоне близка к горизонтальной, но проявлена менее отчетливо. На глубинах от 100 м и более скважинами вскрыты апикальные выступы интенсивно альбитизированных, рудоносных гранитов с телами штокшайдеров в прикровельной части. Для этих гранитов характерна убогая редкометальная и молибденовая минерализация. Непосредственно в надинтрузивной зоне локализуются топаз-флюорит-мусковитовые и топаз-кварцевые апоскарновые грейзены с олово-редкометальной минерализацией. Они образуют в плоскости скарнового горизонта ленту шириной около 200 м, практически параллельную кровле рудоносных гранитов с раздувами по мощности и увеличением ширины над апикальными выступами последних. Интенсивность грейзенизации и олово-редкометальной минерализации возрастает от рудоносных гранитов вверх, достигая максимума на расстоянии 100—150 м от кровли. Распределение олова для центральной части рудной зоны близко к таковому для редкометальной минерализации, но ареалы олова локализуются несколько выше. Цинковое оруденение приурочено к флангам рудной зоны, образуя обособленные рудные ленты, имеющие пологое склонение на север. Такое распределение цинка в плоскости скарнового горизонта отражает его автономное положение по отношению к олово-редкометальной минерализации, не соответствующее схеме прямой зональности.

Близкая картина зональности наблюдается и на других рудных объектах района. Разница состоит лишь в том, что место олово-редкометальной минерализации в центральных частях месторождений и рудопроявлений занимает оловянное оруденение, а полиметаллическое оруденение более богатое, оно тяготеет к флангам рудных объектов. На самых флангах локализуются исключительно железные руды.

Наряду с локальной метасоматической и рудной зональностью (рудных тел и месторождений) выявляется зональность Питкярантского рудного района в целом. Она выражается в закономерном расположении зон преимущественного распространения метасоматитов различных типов в пределах единой рудоконтролирующей структуры, представленной зоной западного экзоконтакта Салминского массива гранитов рапакиви.

В настоящее время нами в районе выделяются следующие рудно-метасоматические зоны (рис. 30):

1) известковых скарнов с железо-полиметаллическим и оловянным оруденением;

2) апоскарновых грейзенов с оловянным оруденением и редкометальной минерализацией;

3) постгрейзеновых метасоматитов с полиметаллическим и олово-полиметаллическим оруденением.

Зона известковых скарнов охватывает большую часть рудного района. Различные типы их связаны фациальной зональностью. Так пироксеновые и пироксен-магнетитовые скарны иногда с полиметаллическим (главным образом цинковым) оруденением развиты, преимущественно, во внешних частях описываемой зоны; гранатсодержащие скарны с сопутствующим оловянным оруденением наиболее развиты в средней н внешней частях зоны; везувиансодержащие скарны локализуются главным образом во внутренних частях зоны.

Зона апоскарновых грейзенов образует более узкий «ареал», расположенный ближе к массиву гранитов рапакиви. Среди апоскарновых грейзенов выделяются две основные разновидности, связанные фациальной зональностью. В связи с этим прослеживаются (см. рис. 30) две подзоны: I) топаз-флюорит-мусковитовых, кварц-топазовых и других грейзенов с олово-редкометалыюй минерализацией (внутренняя, тяготеющая к рудоносным гранитам); 2) флюорит-амфиболовых и амфиболовых метасоматитов преимущественно с оловянным оруденением (внешняя, находящаяся на удалении от рудоносных гранитов).

Зона постгрейзеновых метасоматитов накладывается на вышеописанные зоны и занимает значительные площади. В пределах этой зоны флюорит-тюрингит-кварцевые метасоматиты с олово-цинковым оруденением приурочены к внутренним частям, а карбонат-кварцевые, карбонатные и другие метасоматиты с существенно полиметаллическим оруденением более характерны для средних и внешних частей.

Таким образом, метасоматическая и рудная зональность района имеет асимметричный однонаправленный характер с ориентировкой вектора максимальной изменчивости практически перпендикулярно к контакту Салминского массива гранитов рапакиви. Некоторые осложнения общей схемы зональности, особенно в зоне апоскарновых грейзенов, связаны, по-видимому, с неровностями кровли рудоносных гранитов, подстилающих на глубине рудный район.

Изучение Питкярантского района приводит к выводу о сочетании двух основных типов зональности: сходящейся и расходящейся. В генетическом аспекте зональность имеет как полиасцендентный, так и фациальный характер. Известковые скарны, апоскарновые грейзены и постгрейзеновые метасоматиты связаны полиасцендентной зональностью, причем первые и вторые — сходящейся центростремительной; вторые и третьи — расходящейся центробежной. Фациальная зональность внутри региональных зон также имеет различную направленность. В известковых скарнах наблюдается регрессивная центростремительная зональность, в грейзенах прогрессивная центростремительная, а в постгрейзеновых метасоматитах регрессивная центробежная.

Такая достаточно сложная картина метасоматической и рудной зональности района, по-видимому, связана как с особенностями эволюции химизма постмагматических рудоносных растворов, отделяющихся от материнских гранитов на различных уровнях глубинности, так и с особенностями литологии рудовмещающих толщ. В ходе прогрессивного, но неоднородного увеличения кислотности рудоносных растворов и увеличения в них активности фтора, при взаимодействии их с основной и химически активной средой карбонатных пород происходит последовательное изменение масштаба проявления метасоматических преобразований от ранних стадий к поздним. Апоскарновые грейзены и особенно топаз-мусковит-флюоритовые и топаз-кварцевые с олово-редкометальной минерализацией, образующиеся в условиях максимальной кислотности и активности фтора в постмагматических растворах, имеют наименьший ареал распространения и строго приурочены к зоне ближайшего экзоконтакта с рудоносными гранитами. В позднещелочную стадию начинается постепенное уменьшение кислотности и снижение активности фтора в постмагматических растворах. В соответствии с этим происходит последовательное уменьшение активности взаимодействия растворов с основной карбонатно-скарновой средой и разрастание метасоматических зон к периферии по схеме центробежной зональности.

Проведенное изучение метасоматической и рудной зональности Питкярантского района позволяет подойти к научно обоснованной оценке различных объектов и прогнозированию скрытого полиметаллического, оловянного оруденения и редкометальной минерализации.





Яндекс.Метрика